Avaliação da eficiência de tratamentos com radiação UV e UV/H2O2 na degradação de micropoluentes orgânicos

Abstract

Resumo: A contaminação dos ambientes aquáticos por micropoluentes orgânicos tornou-se alvo de inúmeras pesquisas a fim de verificar os impactos no ambiente. Esses compostos podem apresentar efeitos ecotoxicológicos, provocando alterações nos seres vivos, mesmo em concentrações muito pequenas no ambiente. Os micropoluentes orgânicos chegam ao ambiente, principalmente, por meio dos lançamentos de efluentes domésticos nos corpos hídricos, através das estações de tratamento. Apesar das pesquisas apontarem os problemas decorrentes da presença dessas substâncias no meio ambiente, ainda não há nos sistema de tratamento de efluente convencional uma remoção destes compostos. Por isso, constatou-se a necessidade de realizar testes experimentais para verificar a eficiência de remoção desses grupos de substância, com tecnologias avançadas de tratamento de efluente doméstico, como os processos oxidativos avançados (POAs). Os POAs são técnicas que envolvem a geração de radicais altamente reativos como, por exemplo, os radicais hidroxila (-OH), que são capazes de oxidar contaminantes orgânicos, formando água, dióxido de carbono e íons inorgânicos ou ainda, transformá-los em compostos intermediários mais biodegradáveis. Os POAs, utilizados nos testes experimentais dessa pesquisa, foram os processos de tratamento por radiação ultravioleta, o UV e radiação ultravioleta em combinação com o catalisador líquido H2O2 o UV/H2O2. Embora exista a necessidade de remover essas substâncias dos efluentes domésticos, nas legislações ambientais vigentes na Alemanha e no Brasil ainda não constam padrões de lançamento para este grupo de micropoluentes orgânicos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho avaliar a resposta de degradação dos poluentes HHCB, HHCB – lactona, do grupo de higiene pessoal, o DEET do grupo dos repelentes e o diclofenaco, carbamazepina e lidocaína do grupo dos fármacos, na presença dos tratamentos UV e UV/H2O2. Para a execução deste experimento foi considerado algumas variáveis, como pH, tempo de contato e filtração e não filtração das amostras de efluente das Estação de tratamento municipal de Büsnau, da cidade de Stuttgart na Alemanha. Assim, utilizando da metodologia de extração líquido – líquido (ELL) e da análise cromatográfica, por meio do cromatógrafo gasoso com sistema de detecção de massa (CG-MS), podese verificar a resposta de degradação dos micropoluentes orgânicos emergentes na presença dos tratamentos UV e de UV/H2O2. Os resultados obtidos com os tratamentos UV e UV/H2O2 demonstram que cada micropoluente teve uma resposta diferente para cada procedimento. No tratamento UV, os resultados foram melhores com as substancias HHCB, diclofenaco, com as amostras filtradas de pH 4, com tempo de 5 minutos de contato. Já o tratamento UV/H2O2 apresentou um resultado mais eficaz com os poluentes HHCB – lactona, AHTN e lidocaína, nas amostras filtradas, com pH 4; sendo que o composto HHCB – lactona apresentou uma degradação na amostra filtrada, com pH 9, no final de 5 minutos de tratamento. No que se refere às substâncias DEET e carbamazepina os resultados foram semelhantes tanto para o tratamento UV quanto para o UV/H2O2, nas amostras filtradas e não filtradas, com pH 4, com o tempo de 5 minutos.

Abstract: The contamination of the aquatic environment by organic micropolluents became the focus of several studies in order to verify its impacts to the environment. These organic composts may present toxicological effects, causing changes to the living beings, even in very low concentration in the environment. The organic micropolluents are originated mainly by the dumping of domestic effluents from hydric bodies through the water treatment stations. Despite the resources point out the problems caused by the presence of these substancies in the environment, there is no way to remove these organic composts on regular system of treatment of effluents. Thats why, it was found necessary to make tests to verify the eficiency of removal of these groups of substancies with advanced technology to treat residencial effluents. As the advanced oxidative processes (POAs). The POAs are techniques that involve the creation of radicals highly reactives, as for instance, the hidroxila radicals (-OH), that are capable of oxidate organic contraminates, forming water, carbon dioxide and inorganic ions, or even, turn them into intermediate composts more environment friendly. The POAs used as experimental tests for this resource were the procedures of treatment by ultraviolet radiation. The UV and ultraviolet radiation combined with the liquid catalyst H2O2 and UVH2O2. Although is necessary to remove those substancies from the residential effluents according to environmental agreements found in Germany and Brazil there are still no patterns of usage for this group of organic micropolluents. This said, the objective of this project is to verify the response of the degradation of the polluents HHCB, HHCB - lactone from the group of personal hygiene, the DEET from the group of repellents and the dictofenaco. carbamazepina e liudocaina from the group of pharmacy drugs in the presence of UV and UVH2O2. For the execution of this experiment some variables were considered as the pH, contact time and filtration and not filtration of the samples of effluents from the town's water treatment station of Büsnau located in Stuttgart in Germany. This way, using the methodology of liquid - liquid extraction (ELL) and the chromatographic analisys made by a gas cromatography with a system of mass detection (CG-MS), the response of the degradation of the organic micropolluents can be verified in the presence of the treatments UV and UVH2O2. The results achieved with the treatments UV and UVH2O2 show that each polluent had a different response to each procedure. The UV treatment shows better results with the substancies HHCB, dictofenaco, with the filtered samples with pH 4, within 5 minutes of contact . The UVH2O2 treatment in other hand showed a result more efficient with the polluent HHCB - lactana AHTN and lidocaina for the filtered samples with pH 4 given that the compost HHCB - lactona presented a degradation on the filtered sample with pH 9 after 5 minutes of treatment. About the DEET and carbamazepina the results were similar for the treatment UV and UVH2O2 for the filtered samples and non filtered samples with pH 4 within 5 minuts.